手機充電器

手機充電器又名：手機適配器，其實都是由一個穩定電源（主要是穩壓電源、提供穩定工作電壓和足夠的電流）加上必要的恆流、限壓、限時等控制電路構成。原裝充電器（指線充）上所標註的輸出參數：比如輸出5.0V/1A、輸出5.0V/1500mA-11200……就是指內部穩壓電源的相關參數。明白了這個道理，你很會知道一個（品質好的）手機充電器很容易改成一個質量優良的穩壓電源！

手機常用鋰離子（li-ion）電池的充電器採用的是恆流限壓充電制，充電電流一般採用C2左右----即採用兩小時充電率，比如500mAh電池採用250mA充電大約兩小時達到4。2V后再恆壓充電。

lion電池並不適合採用NIMH電池高級快速充電器所用的-DV/DT檢測快速充電方式，因為lion電池對充電電流有嚴格的限制。鋰離子（Li+）非常活潑，大電流充電很容易產生危險。

手機充電器大致可以分為旅行充電器、座式充電器、USB充電器和維護型充電器，最新推出的則是手機殼充電器。

手機殼充電器的產品總體外觀和普通手機殼沒有區別，手機殼要比普通手機殼稍厚。具備2300mAh電池容量，可以提供完整一次充電，一般由鋰電芯或者乾電池作為儲電單元。

一般用戶接觸的主要是前面兩種。而市場上賣得最多的是旅行充電器，鑒於手機用戶絕大部分都是非專業用戶，所以充電器基本都具有充滿自停的功能，而且大部分旅充都屬於快速充電器，充電時間在1-3小時左右。市場上很多充電器都標榜自己採用微電腦控制，包括一些價格非常便宜的鴨蛋型微型旅充，其實嚴格從充電路上分析，很小部分充電器才能被真正意義上被成為微電腦控制（單片機控制）。

一些廠家在充電線路上使用了集成塊就自詡為“微電腦控制”，其實很多低成本的設計所選用的集成塊都是廉價的運放集成塊，而一些專用的充電控制集成塊單價較高，一般用於比較高檔或名牌的充電器中。所以我們不能輕信所謂微電腦控制，尤其是廉價型產品。很多產品外觀類似但內部線路卻大不一樣，其性能也大不同。

1、質量好的座充能夠識別鋰電池與鎳氫電池，進而決定充電模式。鋰電池的保護電路板上有一塊集成電路儲存著鋰電池的特性資料，它一方面讓座充能夠識別鋰電池，以決定“定電流”及“定電壓”充電模式；另一方面也讓手機能識別鋰電池，以決定放電方式。

2、鎳氫電池的充電方式採用“定電流”。鎳氫電池本身不怕過充電，當鎳氫電池過充時會有反向反應，以防止電壓過度上升，此反應會使電池微微發熱。此外，鎳氫電池通常都加有一個熱敏電阻，以防止電池過度充電。大部分手機的工作電壓是3.6V左右，故需三節鎳氫電池芯。而一般鎳氫電池芯過充至約1.4～1.5V左右即停止，三節電池最高電壓為4.4V左右。

3、由於鋰電池過充會發生危險，故對充放電的設定條件比鎳鎘電池和鎳氫電池都要苛刻。鋰電池內部通常附加一塊控制電路板以防止過充電。根據鋰電池的特性設計，第一段充電是以“定電流”方式充電，等到快充飽時再以“定電壓”(約4.1～4.2V之間)充電的方式使電池達到最佳狀態。市面上有些座充偷工減料，把手機電池一律識別成鎳氫電池，而以“定電流”方式充電，往往容易導致鋰電池過度充電。品質佳的保護電路板此時會將鋰電池保護，以防止充電器繼續充電。若遇到設計不良的電路板，不僅無法保護電池，造成電池過度充電，還可能因過度充電導致電池芯變形、漏液、爆炸等等。

4、座充大多採用快速充電，一般在3～4個小時即已充滿。當座充顯示充電完畢時，即使不將電池從座充取下，也只剩下極微弱的電量進入電池。

5、鎳氫電池的記憶效應並不大，不需常常放電，鋰電池則基本不需放電。市面上銷售的充電器，其所附的放電裝置質量不一。質量差的會有過放電的現象，易造成電池內部負極板的腐蝕(鎳氫電池內部的電解質是氫氧化鉀鹼性溶液)，進而減少電池的壽命及平時可使用的容量。在這種情況下，每次都先放電再充電的話，電池會壞得更快。正常情況下，只要把一節電池的電用到自動關機后再去充電，就是對電池最好的放電處理方法。

在使用過程中我們也可以檢驗充電器的性能。在充電的後期電池有略微的溫升是正常現象，但如果電池明顯發燙，則說明充電器未能及時檢測到電池充電已飽和，造成過充，這對電池的壽命不利。

很多充電器雖然沒有過充現象，但存在充電不足的問題，直接表現為電池放電時間短，即手機待機通話時間短。在使用原裝隨機新電池的用戶，可以比較說明書上提供的大致參照時間，加以對比，如果參考數值與實際使用明顯存在差距，則有理由懷疑充電器的問題，當然也不排除電池質量、手機使用環境等其他因素。

充電的方式最為關鍵，對鋰電池充電需要專門支持鋰電池充電模式的充電器，一般在充電器的包裝上有標註。很多充電器兼容兩種充電模式，選購時要注意是自動識別還是手動靠開關設定，如果是人工設定，則必須根據所充電池的類型正確設定。對於鎳鎘/鎳氫電池，優秀的充電器採用帶下拉負脈充的充電方式，可以在充電過程中減小極化效應。而普通廉價充電器則使用恆流充電。電池充電波形要靠示波器才能準確觀察。

該充電器採用了RCC型開關電源，即振蕩抑制型變換器，它與PWM型開關電源有一定的區別。PWM型開關電源由獨立的取樣誤差放大器和直流放大器組成脈寬調製系統；而RCC型開關電源只是由穩壓器組成電平開關，控制過程為振蕩狀態和抑制狀態。由於PWM型開關電源中的開關管總是周期性的通斷，系統控制只是改變每個周期的脈衝寬度，而RCC型開關電源的控制過程並非線性連續變化，它只有兩個狀態：當開關電源輸出電壓超過額定值時，脈衝控制器輸出低電平，開關管截止；當開關電源輸出電壓低於額定值時，脈衝控制器輸出高電平，開關管導通。當負載電流減小時，濾波電容放電時間延長，輸出電壓不會很快降低，開關管處於截止狀態，直到輸出電壓降低到額定值以下，開關管才會再次導通。開關管的截止時間取決於負載電流的大小。開關管的導通/截止由電平開關從輸出電壓取樣進行控制。因此這種電源也稱非周期性開關電源。

220V市電經VD1～VD4橋式整流后在V2的集電極上形成一個300V左右的直流電壓。由V2和開關變壓器組成間歇振蕩器。開機后，300V直流電壓經過變壓器初級加到V2的集電極，同時該電壓還經啟動電阻R2為V2的基極提供一個偏置電壓。由於正反饋作用，V2Ic迅速上升而飽和，在V2進入截止期間，開關變壓器次級繞組產生的感應電壓使VD7導通，向負載輸出一個9V左右的直流電壓。開關變壓器的反饋繞組產生的感應脈衝經VD5整流、C1濾波后產生一個與振蕩脈衝個數呈正比的直流電壓。此電壓若超過穩壓管VD17的穩壓值，VD17便導通，此負極性整流電壓便加在V2的基極，使其迅速截止。V2的截止時間與其輸出電壓呈反比。VD17的導通/截止直接受電網電壓和負載的影響。電網電壓越低或負載電流越大，VD17的導通時間越短，V2的導通時間越長，反之，電網電壓越高或負載電流越小，VD5的整流電壓越高，VD17的導通時間越長，V2的導通時間越短。V1是過流保護管，R5是V2Ie的取樣電阻。當V2Ie過大時，R5上的電壓降使V1導通，V2截止，可有效消除開機瞬間的衝擊電流，同時對VD17的控制功能也是一種補償。VD17以電壓取樣來控制V2的振蕩時間，而V1是以電流取樣來控制V2振蕩時間的。

如果是為鎳鎘、鎳氫電池充電，由於這類電池存在一定的記憶效應，需不定時對其進行放電。SW1是鎳鎘、鎳氫、鋰離子電池充電轉換開關。SW1與精密基準電源SL431為運放LM324⑨提供兩個不同的精密基準源，由SW1切換。在給鎳鎘、鎳氫電池充電時，LM324⑨腳的基準電壓約0．09V（空載）；在給鋰離子電池充電時，LM324⑨腳的基準電壓約為0．08V（空載），這種設計是由這兩種類型電池特有的化學特性決定的。按下SW2，V5基極瞬間得一低電平而導通，可充電池上的殘餘電壓通過V5的ec極在R17上放電，同時放電指示燈VD14點亮。在按下SW2後會隨即釋放，這時可充電池上的殘餘電壓通過R16、R13分壓，C9濾波後為V4的基極提供一個高電平，V4導通，這相當於短接SW2。隨著放電時間的延長，可充電池上的殘餘電壓也越來越低，當V4基極上的電壓不能維持其繼續導通時，V4截止，放電終止，充電器隨即轉入充電狀態。

由於鋰電不存在記憶效應，當電池低於3V時便不能開機，其殘餘電壓經電阻R40、R41分壓后得到2．53V送入運算放大器的同相端③、⑤、⑩腳，由於LM324⑨腳電壓在負載下始終為2．66V，因此⑧腳輸出低電平，V3導通，+9V電壓通過V3ec極、VD8向可充電池充電。IC1d在電容C6的作用下，{14}腳輸出的是脈衝信號，由於IC1⑧腳為低電平，因此VD12處於閃爍狀態，以指示電池正在充電，對應容量為20%。隨著充電時間的延長，可充電池上的電壓逐漸上升。當R40、R41的分壓值約等於2．58V時，即IC1③腳等於2．58V時，IC1②腳經電阻分壓后得2．57V，其①腳輸出高電平（由於在充電時，IC1⑨腳電壓始終是2．66V，V6導通；反之在空載時，IC1⑨腳為0．08V，V6截止），VD10、VD11點亮，對應指示容量為40%、60%。當R40、R41的分壓值上升到2．63V時，即IC1⑤腳等於2．63V，其⑥腳經電阻分壓后得2．63V，⑦腳輸出高電平，VD9點亮，對應充電容量為80%。只有IC1⑩腳電壓≥2．66V時，⑧腳才輸出高電平，VD13點亮，對應充電容量為100%。即使VD13點亮時，VD12仍處於閃爍狀態，這表示電池仍未達到完全飽和。只有IC1⑧腳電壓>6．5V時，VD12才逐漸熄滅，表示電池完全充至飽和。

VD16在電路中起過充、過流保護作用，VD8起反向保護作用，避免充電器斷電后，電池反向放電。

我們知道，國內的民用額定電壓為220V，是不能夠直接給手機充電的，手機座充的用處就是將220V的高壓脈衝轉換為5V的低壓脈衝，再經過一個整流、穩壓電路，變成5V穩定的直流電。也就是說，手機的充電底座起到一個從高壓交流電變為低壓直流的作用。

不過直接將手機充電底座插到插座上是不會產生任何電流的，只有將手機接上，充電器才會開始工作，電流大小取決於負載的狀態：只要在力所能及的範圍內，負載需要多大的電流，充電器就提供多大的電流。如果負載需要的電流超過了充電器能夠提供的電流上限，那麼充電器就會一直輸出這個最大的電流。這是因為，充電器內部通常會設計保護電路，一旦輸出電流過大，就會觸發保護機制，暫停電流輸出，避免發生危險，也就是說，就算充電器可以輸出50A的電流，你的手機內部的充電邏輯控制如果為2A，充電電流還是會被限制在2A，充電速度基本不會受到影響。

說到這個鋰離子電池呢，先來簡單的介紹一下，所謂鋰離子電池就是使用能夠吸藏·脫離鋰離子的碳材料作為負極活性物質的電池，鋰離子符號為Li-ion。大家知道作為電池一般都是由正極，負極，隔膜，電解液等基本的元素組成，那麼鋰離子電池所用的這些材料一般是以下一些物質：

正極：鈷酸鋰（LiCoO2）、鎳酸鋰（LiNiO2）錳酸鋰（LiMn2O4）等；

負極：人造石墨系列、天然石墨系列、焦炭系列等等；

隔膜：聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）等組成的單層或者多層的微多孔薄膜；

電解液：碳酸丙烯酯（PC）、碳酸乙烯酯（EC）、二甲基碳酸酯（DMC）、二乙基碳酸酯（DEC）、甲基乙基碳酸酯（MEC）等組成的一元、二元或者三元的混合物

市場上所售的鋰離子電池大多是以鈷酸鋰為正極，石墨系列為負極的電池。

鋰離子電池的工作機理是：電池充電時，正極材料中的鋰形成離子溶出，嵌入到負極改性石墨層中；電池放電時，鋰離子從石墨層中脫嵌，穿過隔離膜回填到正極鈷氧化鋰的層狀結構中。隨充放電的進行鋰離子不斷的從正極和負極中嵌入和脫出，所以也有人稱其為“搖椅電池”鋰離子電池單體的額定電壓為3.6V,充電限制電壓為4.2V，放電限制電壓為2.5V。

鋰離子電池的充電過程分為兩個步驟：先是恆流充電，其電流恆定，電壓不斷升高，當電壓充到4.2V的時候自動轉換為恆壓充電，在恆壓充電時電壓恆定，電流是越來越小的直到充電電流小於預先設定值為止，所以有人用直充對手機電池進行充電的時候明明電量顯示已經滿格了，可是還是顯示正在充電，其實這個時候的電壓已經達到了4.2V所以電量顯示為滿格，那時就是在進行恆壓充電過程，那麼有人也許會問，為什麼要進行恆壓充電呢，直接用恆流充到4.2V不就行了嗎，其實很容易解釋，因為每一個電池都有一定的內阻，當用恆流進行充電到4.2V的時候，這個4.2V其實並不是電池實際的電壓，而是電池的電壓加上電池內阻上消耗的電壓之和，如果電流很大那麼在內阻上消耗的電壓也就很大，所以那是實際電池的電壓可能比4.2V小很多，所以要用恆壓充電過程，把充電的電流慢慢降下來，這樣電池的實際電壓就很接近4.2V。

選購兼容手機充電器也要講究品牌，應該是正規廠家生產的商品。因為上面雖然介紹一些充電器的原理，但實際識別卻非常困難。即便是專業人士，在不打開充電器、不使用測試儀器的情況下，也很難從充電器外表準確判斷充電器的性能與質量。一些著名品牌的產品雖然價格會略高一些，但從線路設計到元件選用都比較正規科學，所以充電效果也比較理想對於非原裝的座充還要看模具的精細程度，手機插拔能否一次到位，而且阻力均勻、鬆緊適度。對於部分直接對電池充電的座充，同前面提到的旅充一樣，看它線路設計合理程度。

一般來說，貼有“CQC”認證標誌的充電器才有安全保證。因此，應盡量選購有“CQC”或其他認證標誌的產品。其次選購與自己手機適配的充電器。手機充電器一般有兩種充電功能：一種是帶機充電(充電器通過電連接器與手機配合給電池充電)，另一種是通過充電座給電池充電。選購前應清楚自己所用電池的類型、容量、標稱電壓，以便選購與之適配的充電器。

規範的充電器產品都標明了使用範圍、輸出電壓和輸出電流等技術參數。有條件的話，選購時可用萬用表測試一下充電器的輸出空載電壓值和輸出短路電流值，判斷其實際數據是否與所標技術參數一致。

不同品牌充電器是可以混用的，只要介面一樣，輸出電壓電流一致就可以通用。國家在2010年就已經出台了統一手機充電器標準的文件。理論上混用沒有影響，但普通人對於輸出電流是否一樣沒有多大概念，容易弄錯。建議使用原配充電器，但是要堅決避免使用山寨、劣質充電器。（來自移動設備電池白皮書）

2009年2月18日GSM協會聯合17家移動運營商和製造商宣布，將在全球建立統一的手機充電器連接標準，計劃自2012年1月1日起，所有上市的手機產品中絕大部分都將支持統一連接標準的手機充電器。

手機端介面也實現統一

上述標準計劃採用Micro-USB為通用充電介面，並節約50%充電時的能耗。與中國已經實施的統一介面標準不同的是，該標準將手機連接充電器的介面也實現統一。而中國目前正在的實施的標準實質是“在變壓器加裝了USB介面”，手機充電器改為由一根USB數據線和一個帶有USB介面的充電器座，手機一端的介面並沒有要求統一。這意味著GSM協會公布的統一充電器介面標準的變革更加徹底。

建立統一標準有可能消除高達5.1萬噸的充電器複製品，消費者可用同一個充電器為不同品牌的手機充電，可減輕消費者負擔。與此同時，由於每年製造出的充電器有可能減少50%能耗，預計每年在製造和運輸充電器替代品的過程中將能減少1360萬到2180萬噸的溫室氣體。

1.清洗時放靜電。定期清潔充電器和充電介面。清理時，要用一塊濕布，或者一件抗靜電布。切勿使用乾燥布（靜電電荷）！

2.防水防潮。作為電子產品，不小心進水或者長時間不用時暴露在潮濕的空氣中，都會對其內部的電子元件造成不同程度的腐蝕或氧化。

3.防摔防震。手機充電器其實是一個脆弱的部件，內部元器件經不起摔打。尤其要防止在使用過程中不小心落地。不要扔放、敲打或震動充電器。粗暴地對待充電器會毀壞內部電路板

4.防冷防熱。不要將充電器放在溫度過高的地方。高溫會縮短電子器件的壽命，毀壞充電器，使有些塑料部件變形或熔化。也不要將充電器存放在過冷的地方。當充電器在過冷的環境工作時，內部溫度升高時，充電器內會形成潮氣，毀壞電路板。

5.防烈性化學製品。不要用烈性化學製品、清洗劑或強洗滌劑清洗充電器。清除充電器外觀污漬可用棉花沾少量無水酒精擦洗。

1、接上待充電池及電源后，電源指示燈及測試指示燈亮，而充電和充滿指示燈不亮，無電壓輸出，不能給電池充電。

分析檢修：這種故障多是充電器開關振蕩電路沒有工作所致。在實際檢修過程中，發現開關管VT2和電阻R6損壞最多。一般情況下，電池E的充電電路工作電壓較低，其元件損壞的概率不是很大，也就是開關變壓器T1的次級之後電路的損壞概率不是很大。

2、接上待充電池及電源后，各狀態指示燈顯示正常，但就是充不進電或充電時間長。

分析檢修：這種故障多是三極體VT3(8550)損壞，用正常管子換上后，即可排除故障。如果三極體VT3正常，再用表測電容C3(100μF/16V)兩端電壓，正常在直流8．5V左右。若電壓正常，應檢查電阻R7或集成塊IC1，集成塊IC1各引腳正常參數如附表所示。若電壓低，再測開關變壓器T1次級輸出電壓，正常在交流5．5V左右。若電壓正常，說明電容C3或整流二極體VD3損壞；若電壓低，應檢查開關變壓器T1及其前級各元件。

手機充電器大致能夠分為旅遊充電器、座式充電器和維護型充電器，通常用戶觸摸的首要是前面兩種。而市場上賣得最多的是遊覽充電器，遊覽充電器的辦法也有多種多樣，常見的有價格便宜的鴨蛋型的微型旅充，通常台式卡板型充電器，帶液晶顯現的高檔台式充電器。

一切手機充電器其實都是由一個安穩電源(首要是穩壓電源、供給安穩作業電壓和滿足的電流)加上必要的恆流、限壓、限時等操控電路構成。原裝充電器(指線充)上所標示的輸出參數：比方輸出4.4V/1A、輸出5.9V/400mA……即是指內部穩壓電源的有關參數。理解了這個道理，你就會曉得一個(質量好的)手機充電器很簡單改成一個質量優異的穩壓電源！比方輸出4.4V能夠給4.5V的設備用，5.9V的能夠給6V的設備用……

手機常用鋰離子(li-ion)電池的充電器選用的是恆流限壓充電制，充電電流通常選用C2左右----即選用兩小時充電率，比方500mAh電池選用250mA充電大概兩小時到達4.2V后再恆壓充電。

lion電池並不合適選用NIMH電池高檔疾速充電器所用的-DV/DT檢測疾速充電辦法，由於lion電池對充電電流有嚴厲的約束。鋰離子(Li+)十分生動，大電流充電很簡單發作風險。

當第一次給手機充電時，儘可能充的時間長一些--3個小時為佳。避免過度充電。過度即將電池充到100以上。由於鋰電池過充會有危險，如果使用了“會過充的座充”，又買到了裝置“品質粗糙保護電路板的鋰電池”，那充電時無異是在等待火災！不要將電池暴露在高溫或嚴寒下，像三伏天時，不應把手機放在車裡，經受烈日的曝晒；或拿到空調房中，放在冷氣直吹的地方。

當充電時，電池有一點熱是正常的，但不能讓它發“高燒”。為了避免這種情況的發生，景好是在室溫(26度左右)下進行充電，並且不要在於機上覆蓋任何東西。遠離任何金信物品。手機電池應避免與金銀首飾、手錶、金屬飾物、別針等接觸，以防萬一。因為當手機電池的插座碰到導體時，會發生短路，從而引起電池溫度上升，高溫會使電池中的化學物質揮發，產生非常危險的氣體，嚴重時甚至會發生爆炸。不要在電還沒用完時，就再充電，這樣不僅會損壞電池，還會縮短它的使用壽命。應該養成電用盡時，才充電的好習慣。

對鋰電池充電需求專門撐持鋰電池充電形式的充電器，通常在充電器的包裝上有標示。許多充電器兼容兩種充電形式，選購時要注意是主動辨認仍是手動靠開關設定，若是是人工設定，則有必要依據所充電池的類型正確設定。關於鎳鎘/鎳氫電池，優異的充電器選用帶下拉負脈充的充電辦法，能夠在充電過程中減小極化效應。而通常賤賣充電器則運用恆流充電。電池充電波形要靠示波器才幹精確調查。